贺道远 倪吉祥
（三峡大学体育学院，三峡大学人民医院）
耐力运动上调老年小鼠心肌神经生长因子的表达
贺道远 倪吉祥
（三峡大学体育学院，三峡大学人民医院）
目的 研究耐力运动对老年小鼠心脏神经生长因子（NGF）蛋白表达的变化影响，揭示NGF在运动预防老年心衰中的作用及机制。方法 C57/BL6小鼠分为5组：15天龄（D15）、30天龄小鼠为幼年组（D30），90天龄小鼠为成年组（D90），360天小鼠为老年组（D360），360天龄运动小鼠为老年运动组（ED360），（n=8）运动方案为跑台运动，上坡跑，坡度5°，速度16 m/min，每次30 min连续运动，每日1次，每周5天，共5周。采用Western blot法测定NGF蛋白表达。结果 幼年组、成年组心肌NGF蛋白表达比老年组高（p＜0.05），差异具有统计学意义；运动老年组心肌NGF蛋白表达比非运动老年组高（p＜0.05），差异具有统计学意义。结论 运动上调老年小鼠心肌NGF蛋白的表达。
耐力运动；心肌；神经生长因子
随年龄增大，心血管疾病如高血压、动脉粥样硬化、心肌梗死等发生的风险越来越高，衰老是心血管疾病的主要危险因素[1]。引起心力衰竭的心肌梗死，其发生也与衰老密切相关。心肌梗死发生后心脏的主要生理病理变化是心脏重构，此外，还存在交感神经重塑。这些后续变化会引起心脏结构及功能的进一步恶化，危及生命。神经生长因子N G F是一种神经营养因子，可以调节神经元的生长发育，维持神经细胞的存活[2]，对心脏的交感紧张起调节作用[3]。研究发现，N G F的作用机制是通过结合其受体T r k A发挥抗凋亡作用[4]。有研究提示N G F在心肌梗死后出现的交感神经重塑中可能起抑制作用，而在衰老过程中N G F的表达及作用还不太清楚。有规律的体力活动对于老年人心衰的预防和康复具有积极作用，可降低心衰患者死亡率、提高生存质量，但运动的这种正效应的具体机制还不太清楚，是否参与到抑制交感神经重塑等从而使心脏结构和功能的发生良性逆转？需要进一步研究证实。该研究旨在研究耐力运动对老年小鼠心脏N G F表达的变化影响，揭示N G F在运动预防老年心衰中的作用及机制。
1 对象和方法
1.1 实验对象
C 57/B L 6小鼠分为5组：15天龄（D 15）、30天龄小鼠为幼年组（D 30），90天龄小鼠为成年组（D 90），360天小鼠为老年组（D 360），360天龄的运动小鼠为运动老年组（ED 360），D 15、D 30、D 90、D 360组小鼠不运动，ED 360组进行跑台运动，每组10只，正常饮食。
1.2 实验方法
耐力运动方案为跑台运动，上坡跑，坡度5°，速度16 m/min，每次30 min连续运动，每日1次，每周5天，共5周。运动组正式运动前先进行一周的预适应跑台运动，速度8～10 m/min，每次5 min，每两天1次，一周共3次。运动后2 h处死后取心脏，去血及附着物后迅速置于液氮中并转移至-80 ℃冰箱冻存待测。运动老年组（ED 360）按上述方案运动，其他组不运动。
1.3 指标测定
取组织在液氮中碾磨，裂解液溶解提取蛋白质（碧云天蛋白提取试剂盒），测总蛋白质浓度（碧云天B C A 法蛋白测定试剂盒）。蛋白表达的测定采用westernblot法，测定NGF蛋白表达。常规SDS-PAGE，PVDF膜转膜，5%脱脂奶粉室温封闭2 h，加入一抗（NGF一抗，1∶1000，Abcam；抗β-肌动蛋白一抗，1∶ 2000，Cell Signaling），4 ℃ 过夜；二抗（1∶2000，Cell Signaling）室温下孵育 2h，ECL 显影（Advansta），Bio-Rad成像，Imagelab 软件对各样本灰度值进行分析。
1.4 统计学处理
结果采用目标蛋白光密度与内参光密度的比值作为测量蛋白的相对表达量。所有数据均用SPSS19. 0 软件进行统计学分析，各数据以平均数±标准差（）表示，p＜0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 不同年龄小鼠心肌NGF表达
与老年组（D 360）比，幼年组（D 15、D 30）、成年组（D 90）心肌N G F蛋白表达均升高（p＜0.05），变化具有统计学意义，见图1。结果显示，随着小鼠年龄增长，小鼠心肌N G F蛋白表达为一条先升后降的曲线。
2.2 运动小鼠NGF表达
与老年组（D 360）比，运动老年组（ED 360）小鼠心肌N G F蛋白表达升高，p＜0.05，见图2。结果表明五周耐力运动后老年小鼠心肌N G F蛋白表达上升。
3 结论与讨论
N G F是一种神经营养因子，对神经系统的发育、成熟起非常重要的作用。同时它还具有其他广泛的作用，参与调节免疫、造血、内分泌、生殖等系统的功能[5]。另外，心肌细胞能自分泌的N G F，心肌产生的N G F在心血管系统中也发挥至关重要的作用[6]。
图1 不同年龄小鼠心肌NGF蛋白表达
图2 非运动老年组和运动老年组小鼠心肌NGF蛋白表达
该研究结果表明，心肌N G F表达具有时程性特点，即不同年龄时期心肌N G F表达水平不同。幼年期随年龄增长表达增加，成年期、老年期又呈下降趋势。这可能与心肌在整个生命周期的不同发育阶段有关，发育阶段心肌生长，成熟和衰老阶段心肌也逐渐衰弱。该研究结果显示，心肌N G F蛋白表达量的变化与心肌的发育及个体发育的变化同步，显示了心肌N G F在调节心肌结构的重构和功能的发挥中的作用。
国外文献极少见运动与N G F蛋白表达关系的研究报道，但近几年相关研究报道出现在了国内期刊上，但主要是运动对神经分泌N G F蛋白影响的研究，而未见运动影响心肌N G F蛋白表达的研究。可见，运动与心肌N G F表达的关系还未引起研究者的重视。而鉴于N G F对心肌结构、功能的重要性[7]，而运动在延缓衰老等相关疾病中又起重要作用，因而运动对心肌N G F表达影响的研究是不容忽视的。该研究结果表明，运动能上调老年小鼠心肌N G F表达，这可能是老年个体对运动的适应性的体现。但其机制及其具体的生物学意义还有待进一步研究。
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[7] 刘晓柳，熊彦娥.神经生长因子及其受体在心血管系统中作用的研究进展 . 生命科学，2017，29（5）：468-472.
Endurance Exercise Regulate the Expression of Cardiac Nerve Growth Factor Protein in Mice
He Daoyuan1Ni Jixiang2
（1. College of Physical Education，China Three Gorges University，Yichang，Hubei 443002，China；2.People’s Hospital of China Three Gorges University，Yichang，Hubei 443000，China）
Objective To investigate the effect of endurance exercise on the expression of cardiac nerve growth factor (NGF) protein in aged mice and to reveal the role and mechanism of NGF in exercise prevention of senile heart failure. Methods C57/BL6 mice were divided into 5 groups, 15-day (D15), 30-day mice (D30) were used as the young group; 90-day as the adult group (D90), 360-day mice for the aged group (D360), exercising mice 360-day the aged exercise group (ED360) (n=8). Exercise program is to run the treadmill, uphill running, whit 5° slope，16 speed m/min, for 30 min each time, once a day, 5 days a week for 5 weeks. The expression of NGF protein was determined by Western blot. Results The expression of myocardial NGF protein in mice of the young group and the adult group was higher than that in old group (p＜0.05), the difference was statistically significant、The expression of myocardial NGF protein in mice of aged exercise group was higher than that in mice of aged group(p＜0.05), the difference was statistically significant. Conclusion Exercise can upregulate the expression of NGF protein in the myocardium of aged mice.
endurance exercise；myocardium；nerve growth factor(NGF)
湖北省自然科学基金项目（2012FFB03707）
贺道远，博士，教授，研究方向：运动生理学。倪吉祥，硕士，副主任医师，研究方向：肺间质病。
